首页 杂志概况 投稿须知 在线投稿 在线阅读 征订启事 广告服务 行业资讯 企业动态 资料中心  专访报道 会展信息 ENGLISH

业内震动——山东大学佘群新团队在Cell发表重磅评论

来源:分析化学 阅读数:142 时间:2019-09-24 10:22:40

2019年9月19号,山东大学生物技术研究院佘群新团队在Cell发表了题为Crenarchaeal 3D Genome: A Prototypical Chromosome Architecture for Eukaryotes的评论性文章。


图片.png


  在本期Cell中,Takemata等人。证明聚结素(ClsN),促进了更高水平的染色体组织,它与后生动物比细菌具有更大的相似性。他们的研究揭示了古埃及人染色体组织的生物学功能,并对真核细胞染色体分裂的进化提供了见解。



  在真核生物中,这些研究揭示了三维(3d)基因组拓扑结构的三个远距离水平:(1)染色体划分的最上层,其中转录活跃区和不活跃区的染色体间隔被分隔成不同的核位置;(2)第二层,即形成具有清晰边界的丰富接触频率平方的拓扑关联域(TADS);(3)基本水平的相互作用,称为峰或环,通常可见于TAD方格角的焦点富集。然而,在细菌中,较高水平的染色体组织化仅限于形成自我相互作用的结构域,以挤压环的形式出现。


  有趣的是,在这一期的Cell中,Takemata等人(2019)通过对三维基因组的研究,表明crenarchaeal染色体在细胞中被划分为两个空间分布不同的小室。原核细菌虽然是原核生物,但可能采用了真核生物所观察到的所有三种染色体组织,这与其姐妹原核生物细菌的染色体组织形成了严格的对照。


图片.png


  高级染色体结构

  细菌3D基因组显示由Oric(细菌染色体上复制的唯一来源)向复制末端(TER)方向的定向凝聚素介导的环挤压。由于在进行基因组分离和细胞分裂之前,oric必须在快速生长的细菌细胞中进行多次分裂,由此产生的含有oric的染色体片段构成了细菌染色体上最有组织的区域。这种染色体结构确保细菌能够有效地控制染色体复制,并将其与基因组分离相结合,这是细菌细胞周期的主要限制因素。有趣的是,在这些细胞中重新启动染色体复制也会产生一个基因剂量梯度,使得在Oric-近端位置的基因拷贝数高于在Oric-远端位置的基因拷贝数,这将最终在细胞周期中产生整个染色体上的差异基因表达。


  真核细胞型染色体分离的发现引起了许多突出的研究问题。例如,鉴于它们的高水平染色体组织必须涉及其他蛋白质参与者,如细菌和真核生物,它们的身份是什么?染色体结构的重组是否像真核生物中的组织特异性表达一样,作为调节环古菌基因组表达的机制?在那些缺乏SMC凝聚蛋白和类似ClsN蛋白的古细菌中,染色体是如何组织的?重点研究将揭示这些问题的答案在未来数年。


  https://www.jci.org/articles/view/129987

来源:膛科学爱自然